二项式定理教案
●教学目标
(一)教学知识点
1.二项式定理:
(a+b)n=C 0n an+C 1n an-1b1+…+C rn an-rbr+…+C nn bn(n∈N*)
2.通项公式:
Tr+1=C rn an-rbn(r=0,1,…,n)
(二)能力训练要求
1.理解并掌握二项式定理,从项数、指数、系数、通项几个特征熟记它的展开式.
2.能运用展开式中的通项公式求展开式中的特定项.
(三)德育渗透目标
1.提高学生的归纳推理能力.
2.树立由特殊到一般的归纳意识.
●教学重点
1.二项式定理及结构特征
二项式定理(a+b)n=C 0n an+C 1n an-1b+…+C rn an-rbr+…+C nn bn有以下特征:
(1)展开式共有 n+1项.
(2)字母 a按降幂排列,次数由 n递减到 0;字母 b按升幂排列,次数由 0递增到 n.
(3)各项的系数 C 0n ,C 1n ,C 2n …Cnn称为二项式系数.
2.展开式的通项公式 Tr+1=C rn an-rbr,其中 r=0,1,2,…n表示展开式中第 r+1项.
3.当 a=1,b=x时,(1+x)n=1+C 1n x+C 2n x2+…+C rn xr+…+xn.
●教学难点
1.展开式中某一项的二项式系数与该项的系数区别.
2.通项公式的灵活应用.
●教学方法
启发引导法
●教学过程
Ⅰ.课题导入
[师]在初中,我们学过两个重要公式,即
(a+b)2=a2+2ab+b2;
(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3.
那么,将(a+b)4,以至于(a+b)5,(a+b)6…展开后,它的各项是什么呢?
Ⅱ.讲授新课
[师]不妨,我们来研究一下这两式的特点,看它们的展开式是否有什么规律可循?
不难发现,(a+b)2=a2+2ab+b2=C 02 a2+C 12 ab+C 22 b2
(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3=C 03 a3+C 13 a2b+C 23 ab2+b3.
即,等号右边的展开式的每一项,是从每个括号里任取一个字母的乘积,因而各项的
次数相同.
这样看来,(a+b)4的展开式应有下面形式的各项:a4,a3b,a2b2,ab3,b4.
这些项在展开式中出现的次数,也就是展开式中各项的系数是什么呢?
[生](讨论)
(a+b)4=(a+b)(a+b)(a+b)(a+b)
在上面 4个括号中:
每个都不取 b的情况有 1种,即 C 04 种,所以 a4的系数是 C 04;
恰有 1个取 b的情况有 C 14 种,所以 a3b的系数是 C 14;
恰有 2个取 b的情况有 C 24 种,所以 a2b2的系数是 C 24 ;
恰有 3个取 b的情况有 C 34 种,所以 ab3的系数是 C 34;
4个都取 b的情况有 C 44 种,所以 b4的系数是 C 44 .
[师]也就是说,(a+b)4=C 04 a4+C 14 a3b+C 24 a2b2+C 34 ab3+C 44 b4.
依此类推,对于任意正整数 n,上面的关系也是成立的.
即:(a+b)n=C 0n an+C 1n an-1b1+…+C rn an-rbr+…+C nn bn(n∈N*)
此公式所表示的定理.我们称为二项式定理,右边的多项式叫做(a+b)n的二项展开式,
它一共有 n+1项,其中各项的系数 C rn (r=0,1,2,…,n)叫做二项式系数.式中的 C rn an-rbr
叫做二项展开式的通项,用 Tr+1表示,即通项为展开式的第 r+1项:
Tr+1=C rn an-rbr.
另外,在二项式定理中,如果设 a=1,b=x,则得到:
(1+x)n=1+C 1n x+C 2n x2+…+C rn xr+…+xn.
[师]下面我们结合几例来熟练此定理.
[例 1]展开(1+ x
1 )4.
分析:只需设 a=1,b= x
1 ,用二项式定理即可展开.
解:(1+ x
1 )4=1+C 14 ( x
1 )+C 24 ( x
1 )2+C 34 ( x
1 )3+C 44 ( x
1 )4
432
14641 xxxx .
[例 2]展开 )12( xx
6.
分析:可先将括号内的式子化简,整理,然后再利用二项式定理.
.1126016024019264
)126415820161532664(1
]C)2(C)2(C)2(C)2(C)2(C)2[(1
)12(1)12()12(:
32
23
23456
3
6
6
5
6
24
6
33
6
42
6
51
6
6
3
6
3
66
xxxxxx
xxxxxxx
xxxxxxx
xxx
x
xx
解
评述:应注意灵活应用二项式定理.
[例 3]求(x+a)12的展开式中的倒数第 4项.
分析:应先确定其项数,然后再利用通项公式求得.
解:(x+a)12的展开式共有 13项,所以倒数第 4项是它的第 10项,由通项公式得
9333
12
129
121910 220CC axaxaxTT aaa .
[例 4](1)求(1+2x)7的展开式的第 4项的系数;
(2)求(x- x
1 )9的展开式中 x3的系数.
解:(1)(1+2x)7的展开式的第 4项是 T3+1=C 37 ·17-3·(2x)3
=C 37 ·23·x3=35×8x3=280x3.
所以展开式第 4项的系数是 280.
注:(1+2x)7的展开式的第 4项的二项式系数是 C 37 =35.
(2)(x- x
1 )9的展开式的通项是 rrrrrr xxx
29
9
9
9 C)1()1(C .
由题意得:9-2r=3,即:r=3
∴x3的系数是(-1)3C 39 =-84.
评述:此类问题一般由通项公式入手分析,要注意系数和二项式系数的概念区别.
Ⅲ.课堂练习
[生](自练)课本 P107练习 1~6.
1.(p+q)7=p7+7p6q+21p5q2+35p4q3+35p3q4+21p2q5+7pq6+q7.
2.T3=C 26 (2a)4·(3b)2=2160a4b2.
3.T3=C 26(3b)4·(2a)2=4860b4a2.
.2802C;35C.5
.C2
)1()2
1()(C.4
33
7
3
7
3
2
3
3
1
rn
r
nr
r
rrnr
nr xxxT
6.D
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要掌握二项式定理及其通项公式.
Ⅴ.课后作业
(一)1.课本 P110习题 10.4 2、3.
(二)1.预习:课本 P108~P110.
2.预习提纲
二项式系数有哪些性质?
●板书设计
§10.4.1 二项式定理(一)
二项式定理及其推导过程 例题解析